本发明涉及的一种重整装置，特别是涉及应用于重整制氢的一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置。
背景技术：
1、在甲醇重整制氢燃料电池中，甲醇水作为原料通过装有催化剂的重整室进行催化，产生氢气、二氧化碳等混合气体提供给电堆发电。
2、如中国专利cn201811045076.0说明书公开了一种甲醇重整制氢重整室和燃料电池，解决了重整室制氢效率低的技术问题，催化剂可以通过第一孔加注于多个热交换管和多个隔板之间，从而能够对催化剂进行充分加热，提高热量利用率和缩短加热时间，以使催化剂达到最佳催化温度范围。温度传感器安装于第一孔并伸入于催化剂中，通过获得的催化剂的温度而能够控制加热气体的温度实现对催化剂的温度控制；同时甲醇水汽体在容置空间中与处于最佳催化温度的催化剂充分接触催化制氢，从而提高制氢效率。
3、催化剂是甲醇蒸汽重整技术的关键，目前用于甲醇蒸汽重整制氢的催化剂主要有两类：一类是非贵金属催化剂，主要包括cu基催化剂（如cuo/zno/al2o3等）和非cu基催化剂（如zn-cr、ni系等）；另一类是贵金属催化剂，如pd基催化剂，cu是为数不多的对水解离和甲醇等碳一物种活化都具有催化活性的金属，因此cu基催化剂是最常用的甲醇蒸汽重整制氢催化剂。
4、与贵金属催化剂相比，cu基催化剂具有成本低、低温活性高、副产物co选择性低等优势，但它的热稳定性较差、易烧结失活，尤其是在水醇比较低或反应温度较高时，当催化剂失活后，会严重影响制氢效率。
技术实现思路
1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是在甲醇蒸汽重整制氢过程中，所使用的cu基催化剂容易因水醇比较低或反应温度较高生成积碳，发生失活情况，影响制氢效果。
2、为解决上述问题，本发明提供了一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置，包括外壳、主侧箱、副侧箱以及位于外壳内侧的多个均匀分布的换热管，主侧箱和副侧箱分别固定连接于外壳的左右两端，换热管的两端固定连接于主侧箱和副侧箱之间，并与二者内部相通，外壳的外端固定连接有多个温度传感器，温度传感器的感应端固定贯穿外壳外壁并伸入外壳内的催化剂内部，外壳的上下内壁分别固定连接有多个上隔板和多个下隔板，且上隔板和下隔板呈间隔均匀分布，外壳的内部滑动连接有一对动封板，上隔板和下隔板位于一对动封板之间，换热管活动贯穿于上隔板、下隔板和动封板的内部，一对动封板上均开设有多个通孔区；
3、主侧箱远离外壳的一端连接有均带有阀门的进热管、原料进管和主连杆，进热管固定贯穿主侧箱并与其内部相通，原料进管固定贯穿主侧箱并与外壳内侧相通，主连杆的一端活动贯穿主侧箱并与靠近主侧箱的动封板固定连接，其另一端与外部液压缸的输出端固定连接；
4、副侧箱远离外壳的一端连接有同样均带有阀门的排热管、原料出管和副连杆，排热管固定贯穿副侧箱并与其内部相通，原料出管固定贯穿副侧箱并与外壳内侧相通，副连杆的一端活动贯穿副侧箱并与靠近副侧箱的动封板固定连接，其另一端与另一外部液压缸的输出端固定连接。
5、作为本技术的进一步补充，催化剂采用颗粒状的cu基催化剂，通孔区包括多个均匀分布的微孔，微孔的孔径小于cu基催化剂颗粒的粒径。
6、作为本技术的进一步补充，外壳的外端开设有多个注料孔，注料孔的内部螺纹连接有密封塞，注料孔和催化剂均位于一对动封板之间。
7、作为本技术的进一步补充，主侧箱和副侧箱相互远离的一侧分别连接有带有阀门的水汽进管和水汽出管，水汽进管固定贯穿主侧箱并与外壳内侧相通，水汽出管固定贯穿副侧箱并与外壳内侧相通。
8、一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置，其使用方法包括以下步骤：
9、步骤1、重整制氢过程：
10、步骤1-1、向进热管内持续通入热气，热气通过主侧箱分散进入多个换热管中，通过换热管对催化剂进行加热后，热气从排热管排出收集，与此同时，温度传感器对催化剂的温度进行实时监测；
11、步骤1-2、当催化剂温度达到催化温度范围时，向原料进管内通入汽化后的甲醇水蒸气混合气体，混合气体先到达主侧箱和动封板之间区域，然后通过通孔区进入一对动封板之间，以s型路径与催化剂充分接触，进行重整制氢反应，重整后的气体通过另一个动封板上的通孔区，进入动封板和副侧箱之间，最后通过原料出管排出收集；
12、步骤2、失活预防处理过程：当温度传感器监测到催化剂温度超出催化温度范围时，依次进行以下操作：
13、步骤2-1、暂停进热管中热气的输入以及原料进管中甲醇水蒸气混合气体的输入，同时关闭原料进管和原料出管上的阀门，通过一对外部液压缸带动主连杆和副连杆移动，使得一对动封板背向移动，相互远离，一对动封板之间的空间增大，催化剂随着动封板的移动从高向低处移动，填充深度下降，催化剂与外壳上内壁之间形成气体空间，使外壳内已有的甲醇水蒸气以及重整产物气体主要聚集在气体空间内；
14、步骤2-2、向水汽进管中通入水蒸气，水蒸气通过通孔区进入一对动封板之间，与聚集的甲醇水蒸气混合，形成具有较高水醇比的混合气体，随后混合气体通过水汽出管排出收集，一方面，水蒸气的输入可使混合气体快速从外壳中排出，由于存在气体空间，甲醇水蒸气在排出过程中不易在催化剂内部的流动和接触，进而减少催化剂表面积碳的形成，另一方面，通入的水蒸气还可提高水醇比，进一步减少积碳形成。
15、作为本技术的又一种改进，换热管包括内直管，内直管的外侧设有多个硬管和软套，硬管和软套呈间隔设置且相互固定连接并相通。
16、作为本技术的又一种改进的补充，首尾两侧的硬管分别与主侧箱、副侧箱固定连接并相通，内直管的两端分别延伸至主侧箱和副侧箱的内部并与二者内壁固定连接，硬管和软套二者与内直管之间均存在间隙。
17、作为本技术的又一种改进的补充，上隔板和下隔板上均开设有多个与换热管一一对应的穿孔，多个软套分别活动贯穿于多个穿孔的内侧，软套的内径大于硬管的内径，软套的外径与穿孔的孔径相同。
18、作为本技术的又一种改进的补充，步骤2-1中，在暂停进热管中热气输入之后，还可进行以下步骤：关闭进热管上的阀门，同时通过排热管抽取换热管中已有的热气，一方面暂停对催化剂的加热，另一方面，使换热管局部收缩，与穿孔之间形成孔隙，使气体空间内的甲醇水蒸气顺利流动，不易流经催化剂内部，进一步减少催化剂表面积碳的形成，降低催化剂失活概率。
19、综上，本技术为减少催化剂失活概率这一情况，在监测到催化温度过高时，先通过移动一对动封板，增大催化剂填充空间，使催化剂填充深度下降，与外壳内壁之间形成气体空间，用于甲醇水蒸气的聚集和流动，随后在输入水蒸气的过程中，聚集的甲醇水蒸气可沿上述气体空间流动排出，有效降低甲醇水蒸气在催化剂内部的流动和接触，并且，输入的水蒸气一方面作为推动甲醇水蒸气的介质，另一方面，其进入外壳中后，还可提高提高水醇比，从而进一步减少催化剂表面积碳的形成，此外，通过抽取换热管中热气，不仅暂停对催化剂的加热，同时使换热管局部收缩，为甲醇水蒸气在气体空间内聚集以及排出过程中提供有效的流动通道，使甲醇水蒸气不易流经催化剂内部，进一步减少催化剂表面积碳的形成，降低催化剂失活概率。
1.一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置，包括外壳（1）、主侧箱（2）、副侧箱（3）以及位于外壳（1）内侧的多个均匀分布的换热管（6），所述主侧箱（2）和副侧箱（3）分别固定连接于外壳（1）的左右两端，所述换热管（6）的两端固定连接于主侧箱（2）和副侧箱（3）之间，并与二者内部相通，所述外壳（1）的外端固定连接有多个温度传感器（10），所述温度传感器（10）的感应端固定贯穿外壳（1）外壁并伸入外壳（1）内的催化剂内部，其特征在于：所述外壳（1）的上下内壁分别固定连接有多个上隔板（51）和多个下隔板（52），且上隔板（51）和下隔板（52）呈间隔均匀分布，所述外壳（1）的内部滑动连接有一对动封板（4），所述上隔板（51）和下隔板（52）位于一对动封板（4）之间，所述换热管（6）活动贯穿于上隔板（51）、下隔板（52）和动封板（4）的内部，一对所述动封板（4）上均开设有多个通孔区（401）；
2.根据权利要求1所述的一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置，其特征在于：所述催化剂采用颗粒状的cu基催化剂，所述通孔区（401）包括多个均匀分布的微孔，所述微孔的孔径小于cu基催化剂颗粒的粒径。
3.根据权利要求1所述的一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置，其特征在于：所述外壳（1）的外端开设有多个注料孔（101），所述注料孔（101）的内部螺纹连接有密封塞（12），所述注料孔（101）和催化剂均位于一对动封板（4）之间。
4.根据权利要求1所述的一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置，其特征在于：所述主侧箱（2）和副侧箱（3）相互远离的一侧分别连接有带有阀门的水汽进管（11）和水汽出管（13），所述水汽进管（11）固定贯穿主侧箱（2）并与外壳（1）内侧相通，所述水汽出管（13）固定贯穿副侧箱（3）并与外壳（1）内侧相通。
5.根据权利要求4所述的一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置，其特征在于：所述换热管（6）包括内直管（63），所述内直管（63）的外侧设有多个硬管（61）和软套（62），所述硬管（61）和软套（62）呈间隔设置且相互固定连接并相通。
7.根据权利要求6所述的一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置，其特征在于：首尾两侧的硬管（61）分别与主侧箱（2）、副侧箱（3）固定连接并相通，所述内直管（63）的两端分别延伸至主侧箱（2）和副侧箱（3）的内部并与二者内壁固定连接，所述硬管（61）和软套（62）二者与内直管（63）之间均存在间隙。
8.根据权利要求6所述的一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置，其特征在于：所述上隔板（51）和下隔板（52）上均开设有多个与换热管（6）一一对应的穿孔（501），多个所述软套（62）分别活动贯穿于多个穿孔（501）的内侧，所述软套（62）的内径大于硬管（61）的内径，所述软套（62）的外径与穿孔（501）的孔径相同。
9.根据权利要求8所述的一种用于甲醇燃料电池系统的重整装置，其特征在于：步骤2-1中，在暂停进热管（71）中热气输入之后，还可进行以下步骤：关闭进热管（71）上的阀门，同时通过排热管（72）抽取换热管（6）中已有的热气，一方面暂停对催化剂的加热，另一方面，使软套（62）因负压产生收缩，与穿孔（501）之间形成孔隙，使气体空间内的甲醇水蒸气顺利流动，不易流经催化剂内部，进一步减少催化剂表面积碳的形成，降低催化剂失活概率。
